In het kort:
De platenspeler, ook pick-up of grammofoon genoemd, staat weer in flinke belangstelling. Niet in het minst omdat veel mensen nog een vinyl collectie uit de oudheid (pakweg van vóór 1980) hebben, maar ook omdat er weer nieuwe opnames op vinyl uitgebracht worden.
Dit hoofdstuk behandelt het wel-en wee van de vinylplaat en de speler.
Verwante onderwerpen:
Analoog en Digitaal voor een vergelijking
Bij
het afspelen van vinylplaten (ik laat oudere systemen buiten beschouwing) zijn
er een aantal zaken waarop gelet moet worden als het om HiFi gaat.
Het principe van de registratie op vinyl-platen
De draaitafel, en z’n aandrijving en ophanging
Het opneem element en de naald
Vinylplaten en frequenties boven 20 kHz
Het principe van de registratie op vinyl-platen
De
geluids-informatie is aangebracht als golvingen in een spiraal-vormige groef in
het plaat oppervlak. De groef wordt afgetast met een naald die de groefwand moet
volgen. De bewegingen van de naald worden omgezet in elektrische signalen die
aan de versterker toegevoerd worden.
Het stereo-effect wordt bereikt doordat elke groefwand het signaal van 1 kant
bevat. De bewegingen die de naald maakt voor het linker kanaal staan loodrecht
op de bewegingen voor het rechter kanaal. Er treedt zodoende betrekkelijk weinig
overspraak op, maar die kan wel enigermate vervormd zijn.
De draaitafel, en z’n aandrijving en ophanging
Bij
de constructie van de draaitafel gaat het erom dat de draaisnelheid zo constant
mogelijk is, en dat er zo weinig mogelijk last ondervonden wordt van trillingen
uit de omgeving, of veroorzaakt door de aandrijvende motor. In het algemeen moet
de draaitafel een flink gewicht hebben (een paar kilo) en goed geveerd
opgehangen zijn.
De geschiedenis van de platenspeler heeft een reeks van aandrijfmechanismes
laten zien. Vooralsnog wil ik daar niet verder op ingaan.
Het opneem element en de naald
Hoewel
vinyl een tamelijk zacht materiaal is blijkt dat de aftastnaald gemaakt moet
worden van het hardste materiaal dat we kennen: diamant. En dan nog zal ‘ie
slijten. Aanvankelijk werden naalden gebruikt met een bol-vormige punt, later
kwamen elliptisch gevormde naalden in zwang, omdat die de kleinste bochten in de
groef beter kunnen volgen.
Er bestaan verschillende soorten opneem elementen:
Het kristal-element
Het keramische element
Het magneto-dynamische element
Het elektro-dynamische of moving coil element
De Kristal- en keramische elementen geven een zodanig matige geluidskwaliteit
dat ze niet in aanmerking komen voor de term HiFi
Magneto-dynamisch is het meest gebruikte element in de Vinyl - HiFi wereld.
Goede tot zeer goede elementen zijn nog steeds verkrijgbaar.
Het Moving Coil bestond al geruime tijd maar heeft pas algemene bekendheid
gekregen in de nadagen van de vinyl-plaat. De weergave-kwaliteit zou iets beter
zijn dan die van de MD-elementen. Er is echter een speciale (tussen) versterker
en / of aanpastransformator nodig. Deze techniek heeft nooit grote ingang
gevonden, want is ingehaald door de komst van de CD.
De arm waaraan het opneem element gemonteerd is moet licht en stijf zijn, zonder resonanties op hoorbare frequenties. De lagering moet uiterst soepel zijn maar mag absoluut niet rammelen en de elektrische draden die vanuit de arm gaan mogen geen krachten op de arm uitoefenen. Het lagerpunt van de arm moet vast verbonden zijn met het lagerpunt van de draaitafel.
De
effectieve massa van de arm (eigenlijk het massa-traagheids moment) moet zo
gering zijn dat de naald de groef goed kan volgen, ook als de plaat wat hobbels
vertoont, maar ook weer niet te weinig, want dan raakt de arm in trilling bij de
lagere muziek frequenties.
Er moet een voorziening (armlift) zijn om de arm voorzichtig op de plaat te
laten zakken, en 'm even voorzichtig ook weer omhoog te halen, zonder de arm te
hoeven aanraken.
Om
te zorgen dat de naald de snelste golvingen in de groef kan volgen moet ‘ie
met tenminste een bepaalde kracht in de groef gedrukt worden. Bij een te geringe
naalddruk verliest de naald het contact met de groefwand, waardoor ernstige
vervorming optreedt bij hoge tonen in harde passages.
Een te hoge naalddruk geeft echter extra slijtage aan de naald, en ook aan de
plaat. Hoe kleiner de bewegende massa van de naald is hoe kleiner de naalddruk
kan zijn.
De betere elementen werken met een naalddruk van 2 gram tot wel 0.5 gram.
Ook
wel dwarsdruk- of dwarskracht compensatie genoemd.
De hoek tussen naald, armlager en centrum van de plaat varieert tijdens het
afspelen. Om te zorgen dat de as van het element steeds zo goed mogelijk gelijk
staat met de raaklijn aan de plaat op het punt van afspelen is het element onder
een hoek met de arm geplaatst. Daardoor kan de fouthoek
(de fout tussen de ideale raaklijn aan de plaat en de feitelijke hoek van het
element) beperkt worden. E.e.a. resulteert er helaas in dat de arm een naar
binnen gerichte kracht ondervindt, waardoor de naalddruk op de binnenste
groefwand groter is dan die op de buitenste. De betere armen hebben een
voorziening om deze dwarskracht te compenseren, vaak een gewichtje dat de arm
naar buiten trekt. Deze voorziening moet instelbaar zijn.
Het instellen doe je als volgt: Laat de arm voorzichtig zakken op de draaiende plaat, daar waar er geen groeven zijn (bijv. het uitloop gebied) Als de arm onmiddelijk naar binnen of naar buiten schiet moet je de dwarscompensatie wijzigen.
De dwarscompensatie moet je instellen nadat de juiste naalddruk ingesteld is.
Het is goed mogelijk dat als je de dwarscompensatie goed ingesteld hebt je de naalddruk iets kunt verminderen. Controleer daarna de dwarscompensatie wederom.
Bij zo goed als alle platenspeler zie je een "knik" in de arm zitten. De as van het element wijst nooit naar het draaipunt van de arm. Waarom?
In het ideale geval staat het element steeds "evenwijdig aan de groef", of exacter gezegd: de hartlijn van het element vormt een raaklijn aan de plaatgroef op de punt van de naald.
In
de praktijk lukt dat nooit helemaal precies. Tijdens het afspelen van de plaat
verandert de diameter van de groef nu eenmaal en er blijft een
"fouthoek" over.
Een te grote fouthoek kan leiden tot overmatige vervorming en te veel
overspraak.
Het blijkt echter mogelijk om die fouthoek over het afspeelbereik van een LP te minimaliseren.
Daarvoor is een optimale combinatie nodig van: Afstand draaipunt plateau - draaipunt arm, lengte arm vanaf draaipunt tot naaldpunt, en de "knik" van het element t.o.v. de arm.
Naarmate
de arm langer is lukt het beter om de fouthoek te minimaliseren.
Een gevolg van de "knik" is dat er een dwarskracht ontstaat. De
krachten op de naaldpunt zorgen er voor dat de arm graag naar het centrum van de
plaat wil bewegen, en dientengevolge dat de naalddruk op de binnenste groefwand
groter is dan die op de buitenste.
De
betere armen hebben dan ook een dwarsdrukcompensatie
Er zijn in de loop der tijd diverse fouthoekloze systemen ontwikkeld, en nog steeds op de markt. Bij deze systemen wordt het armlager tijdens het afspelen verplaatst, evenwijdig aan de lijn naaldpunt - centrum plaat. De arm heeft geen knik en de as van het element staat steeds evenwijdig aan de raaklijn door de naaldpunt.
Het mechanisme voor de verplaatsing van het armlager moet uitermate trillingvrij werken, en dat vereist nogal fijnzinnige en tamelijk dure constructies.
Omdat de speelduur van vinylplaten niet bijster lang was zijn er systemen ontwikkeld waarbij een stapeltje platen op de speler gelegd kon worden, die ze vervolgens automatisch na elkaar afgespeelde. Er zijn weinig spelers met deze mogelijkheid in de handel geweest voor het HiFi segment.
Een
vinyl platenspeler moet altijd zeer stabiel opgesteld worden. Kijk uit bij
vloeren met een houten draagconstructie. Lopen door de kamer of soms zelfs het
geluid uit de luidsprekers kan inwerken op de platenspeler en onaangename
bijgeluiden veroorzaken, of de naald doen "overslaan". Bij twijfel
liever opstellen op een aan een stenen muur bevestigde plank.
Ook mag een platenspeler niet te dicht bij andere elektrische apparatuur staan,
omdat het magnetish werkende element magneetvelden van zo'n apparaat kan
opvangen. Dit uit zich in een bromgeluid, vaak afhankelijk van de stand van de
arm. Beweeg de arm maar eens over de plaat terwijl de armlift nog omhoog staat,
met de volume regelaar flink open.
Houd ook netsnoeren uit de buurt van de signaalkabel van de platenspeler.
Versterkers
Platenspelers
met een kristal- of een keramisch element kunnen zonder problemen aangesloten
worden op een lijn- ingang (aux) van een versterker. De ingangsweerstand moet
ca. 50 KOhm zijn, maar een afwijking is niet dramatisch, het geluid is toch niet
echt goed te krijgen.
Voor een magneto dynamisch element is een speciale versterker ingang ingang
nodig die veel gevoeliger is en de z.g. RIAA correctie aanbrengt. Voor een moving coil element is een
nog andere voorversterker nodig, of een aanpastrafo. Kijk in de documentatie van
het element.
De meeste hedendaagse eenvoudige "complete" stereo installaties (Stereo-torentjes of micro/midi-sets ) bieden geen mogelijkheid om een vinyl platenspeler aan te sluiten. Er zijn tussen-versterkers te koop maar die zijn nog wel eens buitensporig duur. Let bij de aanschaf van een (nieuwe) versterker op de mogelijkheid om een platenspeler aan te sluiten.
Vaak voldoet ook een oudere versterker die in andere opzichten "aan de kant gezet" zou worden. Gebruik de "Line-Out" of de "Rec-Out" uitgang van zo'n versterker om het signaal naar je perfecte installatie te leiden.
Meestal is het nodig om het chassis van de platenspeler apart met het chassis van de (voor) versterker te verbinden. (het hoeft niet noodzakelijkerwijs ook geaard te zijn). Je moet dit doen als de platenspeler zo'n draadje heeft, of als je bij het aanraken van de arm of het chassis een brom- of zoemtoon hoort. Kijk ook in het hoofdstuk over storing.
Mede
gezien de populariteit van het overspelen van vinyl platen
naar CD, DVD of MP3 zijn er losse RIAA voorversterkers
op de markt gekomen, soms wel erg duur. Mij dunkt dat zo'n ding niet meer dan
tussen de € 30 en 100 mag kosten. Bij mijn weten houdt geen van deze eenheden
rekening met de omstandigheden die in dit hoofdstuk genoemd worden.
Voor de signaalkabel tussen de platenspeler en de (voor) versterker moet er op twee dingen gelet worden;
-
Bij Magneto-dynamische elementen (MD, of MM) vormt de elektrische zelfinductie van het element en de kabelcapaciteit een 2e orde laagdoorlaat filter dat niet zelden al bij 8 kHz begint af te vallen. Dat deze elementen toch tot 20 kHz gespecifieerd worden komt omdat de mechanische resonatie van het naald-armpje hier enigszins compenserend werkt. Het moge duidelijk zijn dat de goede werking van een aantal toevalligheden afhangt: Het element (de zelfinducties van de gebruikelijke elementen lopen nogal uiteen), de kabel (capaciteit per meter, en de kabellengte) en de gebruikte voorversterker (niet zelden zit daar ook aan de ingang een capaciteit met ongeveer hetzelfde doel).
Mogelijk ligt hier 1 van de redenen dat er zulke uiteenlopende meningen en claims zijn over de kwaliteiten van vinyl t.o.v. digitaal.
Hier het uitgebreidere verhaal en een ontwerp voor een voorversterker waarbij die resonantie op een betere manier gecompenseerd is.
-
Bij Electro-dynamische, of Moving Coil elementen (MC) moet er gelet worden op de mantel- en ader- weerstand, en een dubbele koppeling van de mantel.
MC elementen hebben meestal een zeer lage uitgangs impedantie. (enkele Ohms)
Als de mantels (links/rechts) van zo'n kabel zowel in de platenspeler als in de versterker met elkaar verbonden zijn kan er een aanzienlijke reductie van de kanaalscheiding optreden.
In een hedendaagse muziek installatie is de vinyl platenspeler doorgaans de component waarbij de kleinste signaal nivo's voorkomen, en daarmee ook het gemakkelijkst stoorproblemen optreden, met name lichtnet (50 Hz) brom.
Je
vindt die uiteenzetting in het hoofdstuk over aardlussen.
De omgang met vinyl platen vereist beduidend meer zorg dan die met CD’s. Vermijd iedere aanraking van de groeven. Alleen met twee handen aan de uiterste rand aanpakken, of met de duim aan de rand en twee vingers op het etiket. Altijd opbergen in de dubbele hoes die met vinyl platen meegeleverd wordt, en de hoezen zodanig in elkaar steken dat buitenhoes de opening van de binnenhoes afsluit. Bewaar de platen zuiver vertikaal. Of plat liggend, maar dan mogen de stapeltjes niet hoger dan zo'n 10 cm zijn.
Een
van de beste manieren om een vinylplaat af te spelen is met een speciale borstel
die de plaat nat maakt op de plek waar ‘ie afgepeeld wordt. Er zijn hiervoor
merk-vloestoffen te koop, maar een mengsel van pakweg 20% alcohol (kan ook
schoonmaak alcohol, zoals IPA zijn) gedestilleerd water en een paar druppeltjes
afwasmiddel (zonder nagelversterkers en geurstofjes) voldoet evengoed (maak een
liter).
Na het spelen de plaat wel goed afdeppen met een (niet geurend !) keukendoekje
of tissue zonder opdruk. Laten drogen voor je ‘m terug in de hoes steekt.
Nat afspelen elimineert ruis en tikken door elektrostatische ladingen volledig.
Stofdeeltjes komen voor een deel in oplossing en spoelen om de naald heen
inplaats van ruis en tikken te veroorzaken. Verder geeft de vloeistof smering en
koeling van de naald, waardoor zowel de plaat als de naald minder slijt.
Realiseer je dat de vlaktedruk van de naald op de groefwand gemakkelijk
tientallen kg/cm2 kan bedragen.
Er is 1 nadeel: Een plaat die eenmaal nat afgespeeld is moet daarna
altijd nat, want anders is het 1 partij ruis en gespetter.
Bij nat afspelen komt het vuil wel los van de plaat en heeft het geen effect op het geluid, maar daarna verdampt het vocht en blijft het vuil achter. Bij het schoonmaken zoals hieronder wordt het vuil verdeeld over een veel grotere hoeveelheid vocht, waarvan het meeste met het vuil van de plaat lekt.
Nog een stukje diskussie hier.
Er bestaat een uitstekend schoonmaak systeem voor vinyl-platen. Het bestaat uit een halfronde bak met borstels, (links op de foto) waarin de plaat vertikaal staand rondgedraaid kan worden in een schoonmaak-vloeistof (zelfde recept als voor nat afspelen) De plaat wordt ingeklemd tussen twee schoteltjes die het etiket bedekken en in de bak gelagerd zijn. De plaat moet een paar minuten heen-en-weer rondgedraaid worden in de vloeistof en tussen de borstels. Daarna laten uitlekken, goed laten drogen en opbergen. Uitdruip rek voor 20 platen wordt meegeleverd.
Disco-Antistat van Kunststoffverarbeitung Winter Gmbh. Hetzelfde of een soortgelijk ding is verkrijgbaar bij diverse (web) winkels
Je
kunt vervuilde vloeistof nog een paar keer hergebruiken -zeker voor de voorwas-
als je het filtert via een gewoon koffie-filter. Veel vuil blijft in het filter
hangen.
Het beste resultaat krijg je als je sterk vervuilde platen eerst schoonmaakt met
eerder gebruikte en evt. wat vervuilde vloeistof, en ze daarna een tweede keer
behandelt met een vers sapje.
Er bestaat een spuitbus-stofje met de naam Permastat (zoek met Google op die
naam) waarmee je vinylpaten permanent ongevoelig kunt maken voor statische
ladingen en het aantrekken van stof. Ik heb er geen ervaring mee. Ene H.D.
heeft me er op gewezen, en hij was er erg enthousiast over. Het schijnt
10-tallen jaren te werken.
Vinylplaten en frequenties boven 20 kHz
Kijk eerst in het hoofdstuk over frequenties boven 20 kHz.
Heel wat vinyl platen bevatten signalen in het frequentiegebied ruim boven 20 kHz. Afhankelijk van de afspeelapparatuur, versterkers en luidsprekers worden deze al of niet of een beetje weergegeven. Omdat de audio normen tot nog toe nooit specifcaties gaven voor frequenties boven 20 kHz berust het gedrag van de audio keten hier op toevalligheden.
Mogelijk ligt hier een oorzaaak voor de verdeeldheid waarmee de kwaliteit van vinyl in het digitale tijdperk gewaardeerd wordt.
Bij de "gewone" CD worden frequenties boven 20 kHz rigoreus weggefilterd, om geen "alias" problemen te krijgen (zie A/D en D/A conversie) Het vermoeden bestaat nu dat deze steile filtering -ondanks dat die zich in een onhoorbaar frequentie gebied afspeelt- toch een geringe gehoormatige invloed heeft.
SACD is niet behept met zulke steile filters
Bekijk ook het verhaal over naald-resonanties.